一种机器人巡检系统的制作方法

本申请涉及机械设备巡检领域，具体涉及一种机器人巡检系统。

背景技术：

1、中国电子学会将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人，特种机器人在应对巡检、地震、洪涝灾害和极端天气，以及矿难、火灾等公共安全事件中有着突出的性能表现，是21世纪自动化科学与技术的集中体现。机器人将传统的人工定期巡检转变为定点不间断巡检，智能规划巡检路线，具备良好的越障能力，适应于检测难度大，环境恶劣，地形复杂场景下的安全巡检工作。机器人巡检可以实现后台规划路径，根据规划好的路线进行行进，机器人还可以自主绘制地图，并在实时在移动的过程中刷新自己的空间位置，让调度系统可以掌握行进路径和周边的环境状态，实现定时定点的自主巡逻。智能机器人配备多传感器，可以实时对障碍物、烟雾、可燃气体、温度湿度、火源等进行感知和检测，实现智能避障并且实时监控异常点，并对异常点实现检测报修、危险预警等功能。机器人配置多路高清摄像镜头，可以实现360度无死角的全方位移动视频监控，并将视频和图像实时传输回管理后台，以便管理人员进行查看处理。

2、现有技术中的机器人巡检系统着重于实现普通的巡检基础功能，包括实时定位和路径规划、智能避障等，巡检机器人通常通过预先设定的程序进行轨道化定点巡检，巡检路线以及参数事先确定，多将巡检结果通过摄像监控发送至远程数据端由人工或电脑进行初步预判，并不能对机械设备的故障点或者故障进行检测，仅提供预警效果，实际上还是需要人工对具体震动以及输出功率指标进行检测，人工进行巡检结果的核查，继而并不能通过机器人巡检实现机械设备的寿命预测等智能化巡检任务。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

2、一种机器人巡检系统，包括远程控制中心以及可以与所述远程控制中心无线通讯联通的巡检车，其特征在于：所述巡检车包括行走机构、支撑平台以及设置在所述支撑平台上的激光定位机构、检测手臂、检测仪，所述激光定位机构与事先固定设置在机械设备支架上的若干第一反射板相互配合设置，所述检测手臂包括底座、转动设置在底座上的大臂以及可以相对于大臂转动的小臂，所述小臂上设置有摄像头以及伸缩臂，检测平台设置在所述伸缩臂远离所述小臂的一端，所述检测仪设置在所述检测平台上，所述检测仪包括可以相对于所述检测平台滑动以及转动的固定架，以及设置在所述固定架端部的弹性夹，所述固定架以及弹性夹均设置有两个并对称设置在所述固定架端部，每个所述弹性夹上均设置有应变片，每个所述弹性夹的自由端均固定设置有振动传感器；

3、所述巡检车上集成蓝牙通讯装置，协议转换装置以及移动网关；

4、所述巡检车所巡检的厂房被划分为多个区域，每个区域设置数据汇聚装置以及数据发送装置，所述数据汇聚装置采集所在区域内的设备运行状态和健康状况信息，并将所述采集设备运行状态和健康状况信息经由所述数据发送装置以蓝牙协议传输至所述巡检车的所述蓝牙通讯装置；

5、所述巡检车上的所述蓝牙通讯装置将所接收的数据转发至所述协议转换装置，所述协议转换装置将所述接收的数据进行协议转换，后经由所述移动网关上传至服务器。

6、优选的，将所述采集设备运行状态和健康状况信息经由所述数据发送装置以蓝牙协议传输至所述巡检车的所述蓝牙通讯装置具体为：当所述巡检车进入所述划分的多个区域中任一区域时，所述巡检车的蓝牙通讯装置建立与所述任意区域内的所述数据发送装置的蓝牙连接；

7、当所述巡检车离开所述划分的多个区域中任一区域时，所述巡检车的蓝牙通讯装置断开与所述任意区域内的所述数据发送装置的蓝牙连接。

8、优选的，弹性夹上设置的应变片为v型双桥应变片。

9、优选的，所述激光定位机构包括支撑平台、支撑杆以及固定设置在所述支撑杆上的激光发射端，事先固定设置在机械设备支架上的若干第一反射板的高度与所述激光定位机构的激光发射端的高度相同。

10、优选的，所述检测手臂的所述底座设置在所述支撑平台上，所述支撑平台上还设置有视觉传感机构，所述视觉传感机构包括两个对称设置在所述底座两侧的视觉传感器。

11、优选的，所述视觉传感器通过伸缩杆与所述底座连接。

12、优选的，所述检测手臂的底座通过万向调节器与所述支撑平台连接。

13、优选的，所述万向调节器包括驱动机构以及调节单元，所述调节单元具有多个并具有柔性外套，多个所述调节单元之间叠放设置，所述驱动机构设置在所述多个所述调节单元的下方。

14、优选的，所述驱动机构包括壳体以及设置在所述壳体所包围空间内的驱动轮，所述驱动轮具有四个，分别为对称设置在所述壳体侧壁上方的第一驱动轮、第二驱动轮，以及对称设置在所述壳体侧壁下方的第三驱动轮、第四驱动轮，所述驱动轮均被相应的驱动电机驱动。

15、优选的，多个所述调节单元之间以及最下方的所述调节单元与所述壳体之间均通过固定板实现连接，每个所述调节单元均包括x转轴、y转轴以及分别用于支撑x转轴、y转轴的x转轴支座、y转轴支座，所述x转轴与y转轴之间相互垂直并通过连接块固定，所述x转轴支座、y转轴支座分别与相邻的所述调节单元的固定板固定连接。

16、优选的，所述固定板为圆柱体，所述驱动机构通过缆绳驱动多个所述调节单元，所述缆绳具有四根并分别缠绕在所述第一驱动轮、第二驱动轮、第三驱动轮、第四驱动轮上，在所述固定板的圆周上均匀设置有四个穿孔，四根所述缆绳对称穿设在所述固定板的四个穿孔内。

17、有益效果

18、本申请通过设置具有应变片以及振动传感器的检测仪实现了对巡检中发现异常的设备进行初步检查的功能，并结合机械设备内的温度、噪声等信号的综合分析，实现机械设备的寿命预测等智能化巡检任务，为了对机械设备进行初步检查，本申请还设置了与事先固定设置在机械设备支架上的若干第一反射板相互配合设置的激光定位机构，通过激光定位机构可以确定巡检车的检测位置与需要检测的机械结构的位置一致，方便了检测手臂按照事先预定的对应于相应的第一反射板的位置进行设定的运动轨迹，使得检测仪可以准确的对机械结构的相应部位进行检测；

19、本申请通过设置万向调节器将检测手臂的底座与所述支撑平台连接，与视觉传感机构进行配合可以将检测仪送至所检测的机械设备的终端实现三维空间避障，同时由恢复弹簧以及缆绳组成的万向调节器的终端为柔性，因此即使其与机械设备的部件发生碰撞以及干涉，万向调节器自身也不会对机械设备造成硬性损坏。

20、巡检车上面安装总网关设备；设备厂房安装多个点位，每个点位安装蓝牙通信设备；在巡检车进入到各个点位的蓝牙通信范围内时，能够与巡检车上的总网关设备进行数据传输，由巡检车上的总网关设备向服务器进行数据传输，服务器进行分析；能够避免由厂房各个机器自己传输数据导致的长距离数据传输的信号不稳定性等问题。

技术特征：

1.一种机器人巡检系统，包括远程控制中心以及可以与所述远程控制中心无线通讯联通的巡检车，其特征在于：所述巡检车包括行走机构、支撑平台以及设置在所述支撑平台上的激光定位机构、检测手臂、检测仪，所述激光定位机构与事先固定设置在机械设备支架上的若干第一反射板相互配合设置，所述检测手臂包括底座、转动设置在底座上的大臂以及可以相对于大臂转动的小臂，所述小臂上设置有摄像头以及伸缩臂，检测平台设置在所述伸缩臂远离所述小臂的一端，所述检测仪设置在所述检测平台上，所述检测仪包括可以相对于所述检测平台滑动以及转动的固定架，以及设置在所述固定架端部的弹性夹，所述固定架以及弹性夹均设置有两个并对称设置在所述固定架端部，每个所述弹性夹上均设置有应变片，每个所述弹性夹的自由端均固定设置有振动传感器；

2.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于：将所述采集设备运行状态和健康状况信息经由所述数据发送装置以蓝牙协议传输至所述巡检车的所述蓝牙通讯装置具体为：当所述巡检车进入所述划分的多个区域中任一区域时，所述巡检车的蓝牙通讯装置建立与所述任意区域内的所述数据发送装置的蓝牙连接；

3.根据权利要求1所述的机器人巡检系统，其特征在于：弹性夹上设置的应变片为v型双桥应变片；

4.根据权利要求3所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述检测手臂的所述底座设置在所述支撑平台上，所述支撑平台上还设置有视觉传感机构，所述视觉传感机构包括两个对称设置在所述底座两侧的视觉传感器。

5.根据权利要求4所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述视觉传感器通过伸缩杆与所述底座连接。

6.根据权利要求4所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述检测手臂的底座通过万向调节器与所述支撑平台连接。

7.根据权利要求6所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述万向调节器包括驱动机构以及调节单元，所述调节单元具有多个并具有柔性外套，多个所述调节单元之间叠放设置，所述驱动机构设置在所述多个所述调节单元的下方。

8.根据权利要求7所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述驱动机构包括壳体以及设置在所述壳体所包围空间内的驱动轮，所述驱动轮具有四个，分别为对称设置在所述壳体侧壁上方的第一驱动轮、第二驱动轮，以及对称设置在所述壳体侧壁下方的第三驱动轮、第四驱动轮，所述驱动轮均被相应的驱动电机驱动。

9.根据权利要求8所述的机器人巡检系统，其特征在于：多个所述调节单元之间以及最下方的所述调节单元与所述壳体之间均通过固定板实现连接，每个所述调节单元均包括x转轴、y转轴以及分别用于支撑x转轴、y转轴的x转轴支座、y转轴支座，所述x转轴与y转轴之间相互垂直并通过连接块固定，所述x转轴支座、y转轴支座分别与相邻的所述调节单元的固定板固定连接。

10.根据权利要求9所述的机器人巡检系统，其特征在于：所述固定板为圆柱体，所述驱动机构通过缆绳驱动多个所述调节单元，所述缆绳具有四根并分别缠绕在所述第一驱动轮、第二驱动轮、第三驱动轮、第四驱动轮上，在所述固定板的圆周上均匀设置有四个穿孔，四根所述缆绳对称穿设在所述固定板的四个穿孔内。

技术总结
一种机器人巡检系统，包括远程控制中心以及与所述远程控制中心无线通讯联通的巡检车，巡检车所巡检的厂房被划分为多个区域，每个区域设置数据汇聚装置以及数据发送装置，数据汇聚装置采集所在区域内的设备运行状态和健康状况信息，并将采集设备运行状态和健康状况信息经由所述数据发送装置以蓝牙协议传输至巡检车的蓝牙通讯装置；巡检车上的蓝牙通讯装置将所接收的数据转发至所述协议转换装置，协议转换装置将所述接收的数据进行协议转换，后经由所述移动网关上传至服务器。能够避免由厂房各个机器自己传输数据导致的长距离数据传输的信号不稳定性等问题，设备监测数据通过巡检小车定期巡检实现主动收集上传，解决强信号干扰和大幅降低成本问题。

技术研发人员：陈德木,陈博,池永为
受保护的技术使用者：杭州杰牌传动科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15